Как взаимодействуют атомы Rh и Bi

На этой странице представлены результаты термодинамического расчёта взаимодействия 10 моль атомов Rh и 10 моль атомов Bi в газовой фазе, с учётом следующих допущений:

  • Приведён равновесный состав системы в указанном интервале температур при давлении 1 атм.
  • Каждое вещество рассматривается как индивидуальная фаза.
  • Фаза каждого конкретного газа-продукта не образует газовых растворов с другими фазами.
10 Rh + 10 Bi298–1910 K10 Bi + 10 Rh

10 Rh + 10 Bi1910–3000 K10 Rh + 10 Bi (gas)

Расчёт произведён с помощью химического калькулятора равновесного фазового состава.

Описание взаимодействий Bi и Rh*

Анализ равновесного состава системы Rh-Bi в газовой фазе указывает на отсутствие термодинамического стимула к образованию интерметаллических соединений или молекулярных кластеров в широком температурном диапазоне. Тот факт, что компоненты остаются в виде индивидуальных фаз при температурах до 3000 К, свидетельствует о низком химическом сродстве между родием и висмутом. Высокая электроположительность и стабильность атомов родия, характерная для металлов платиновой группы, в сочетании с особенностями электронной конфигурации висмута делают образование устойчивых связей между ними энергетически невыгодным.

Даже при экстремальном нагреве системы энтропийный фактор преобладает над энтальпией возможного взаимодействия, что препятствует синтезу новых фаз в газовом объеме. Отсутствие продуктов реакции говорит о том, что свободная энергия Гиббса гипотетических соединений Rh-Bi выше суммы энергий чистых элементов при заданном давлении. С кинетической точки зрения, взаимодействие в газовой фазе затруднено отсутствием глубоких энергетических минимумов в потенциальных кривых взаимодействия этих элементов.

Подобные результаты имеют важное прикладное значение для материаловедения, в частности, при разработке технологий вакуумного напыления и создании многокомпонентных тонкопленочных покрытий. Понимание того, что данные элементы не склонны к спонтанному взаимодействию в паровой фазе, позволяет более точно контролировать стехиометрию получаемых слоев и гарантировать получение смесей с заданной структурой без образования нежелательных побочных продуктов в процессе конденсации паров.



* Из-за большого количества расчетных данных, анализ расчетов осуществлялся нейросетью. В выводах могут присутствовать ошибки. Если вы обнаружили спорные моменты, напишите нам.